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公開番号2021173737
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211101
出願番号2020091754
出願日20200421
発明の名称電流センサ
出願人甲神電機株式会社
代理人
主分類G01R 15/20 20060101AFI20211004BHJP(測定;試験)
要約【課題】樹脂製ケースと樹脂製カバーを、超音波溶着を用いて溶着する際に、磁性材コアを同時に固定し、かつ電流センサのコンパクト化と磁気特性の劣化抑制を図ることができる電流センサを得る。
【解決手段】ケース202とカバー204は同材料の熱可塑性樹脂で構成され、電流センサは、コア203をケース202に収納・固定され、更にケース202とカバー204は超音波溶着によって溶着されている超音波溶着により、カバー204の溶融部を溶融させ、コア203の外周部にコア固定樹脂212とコア固定部213を形成することで、コア203の固定を行う。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
樹脂で成形されたケースとカバーに、被計測電流により生じる磁束を集める磁性材のコアを収納し、前記ケースと前記カバーを超音波溶着により固定する電流センサであって、前記超音波溶着で溶着させた際に生じる溶融した樹脂により、コア固定樹脂部を形成し、前記コアを固定することを特徴とする電流センサ。
続きを表示(約 700 文字)【請求項2】
前記超音波溶着の樹脂溶融位置が、前記コアの天面より低い位置にあり、前記樹脂溶融位置にて前記ケースのケース溶融部と前記カバーのカバー溶融部が接し、前記カバー溶融部に、超音波溶着後前記コア固定樹脂部となる樹脂容積をあらかじめ有していることを特徴とする請求項1記載の電流センサ。
【請求項3】
前記ケースは、前記ケース溶融部の外周にケース樹脂壁を有し、前記カバー溶融部は、前記ケース樹脂壁との間に第1のクリアランスを持ち、前記コアとの間に第2のクリアランスを持ち、前記ケース溶融部は前記コアとの間に第3のクリアランスを持ち、前記第1のクリアランスは、前記第2のクリアランス及び前記第3のクリアランスに比べ少なくとも小さいことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電流センサ。
【請求項4】
前記第2のクリアランスと前記第3のクリアランスは同寸法であることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項5】
前記ケース溶融部は、前記第1のクリアランスを決定する第1の樹脂突起部と、前記3のクリアランスを決定する第2の樹脂突起部を有することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項6】
前記ケースと前記カバーの材質を、熱可塑性樹脂としたことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項7】
前記熱可塑性樹脂は、ポリブチレンテレフタレート・ポリフェニレンサルファイド・ポリアミドであることを特徴とする請求項6記載の電流センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は磁電変換素子により電流を計測する電流センサにおいて、被計測電流により生じる磁束を集める磁性体コアの固定方法に関する。
続きを表示(約 1,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来の電流センサにおいては、樹脂製ケースに、スリット状のコアギャップを有する磁性体コアを固定し、コアギャップに磁電変換素子を配置して構成され、磁性体コア中空部に貫通される1次電流から生じる磁束を磁性体コアにて集磁し、磁電変換素子によって磁束を検出するものであり、電流センサにおいてはポッティングを用いた磁性体コアの固定方法が多く用いられてきた。
【0003】
ポッティングを用いた磁性体コアの固定方法は、樹脂で成形されたケースに、スリット状のコアギャップを有する磁性体コアを収納し、ケースと磁性体コアのクリアランスにポッティング材注入ノズルから、熱硬化樹脂で構成されるポッティング材を注入する。その後、ケースと磁性体コアに注入されたポッティング材を加熱・熱硬化させ、ケースとコアの相対位置が固定される方法をとられていた。
【0004】
しかしながら、前述の方法では、ケースとコアとの間にポッティング材を十分に充填させるためのクリアランスを設ける必要があるため、電流センサ自体の大きさが大きくなる上、ポッティング材の熱硬化のための加熱用の設備が必要となり、また熱硬化にも長時間(2時間以上)が必要となる。そこで超音波溶着を用いて、磁性体コアの固定を行う電流センサが提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2016−156615公報
特開2011−153935公報
【0006】
例えば、特許文献1において提案された電流センサにおいては、磁性体コアと部分的に一体成形したコア樹脂部とで構成される部分樹脂成型コアを、超音波溶着用の突起を有するケースに収納後、コア樹脂部とケースが有する溶着用突起を用いて超音波溶着することで、磁性体コアとケースの相対位置を固定している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1において提案された電流センサにおいて、射出成形により部分的に一体化成形した部分樹脂成形コアは、コア樹脂部を構成するため、一体化成形したコア部の外形が大きくなる上、成形金型を要し、また射出成形工程が必要となる。また特許文献2に示されているように、コア樹脂部を構成する箇所に、磁性体コアに歪みが生じるため、少なからず磁気特性が劣化する問題がある。
【0008】
本発明は上記問題を鑑み、その目的として、磁性体コアをケースに簡便に固定することができ、かつ電流センサのコンパクト化と磁気特性の劣化抑制を図ることができる電流センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明に係る電流センサにおいては、樹脂で成形されたケースとカバーに、被計測電流により生じる磁束を集める磁性材のコアを収納し、ケースとカバーを超音波溶着により固定し、超音波溶着で溶着させた際に生じる溶融した樹脂により、コア固定樹脂部を形成し、コアを固定するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、ケースとカバーの超音波溶着時に生じる溶融樹脂をコアの挿入クリアランスに充填させることで、動きの抑制および固定が可能となり、簡便にコアの固定が可能であり、コアの固定に熱硬化性のポッティング材を使用する必要がないため、短時間で製作可能である。
(【0011】以降は省略されています)

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